Слайд 1Математика в строительстве
Работу выполнили
Астахова Алина, Перепичаева Каролина, Лустина Анастасия
Обучающиеся МБОУ СШ
№4 города Вязьмы
Руководитель
Чупова Галина Алексеевна
Слайд 2Цель работы: показать связь математики и жизни.
Объекты исследования: математика в строительстве
и в архитектуре.
Гипотеза: математические знания, полученные в школе применимы в строительстве и архитектуре.
Слайд 3ИСТОРИЯ МАТЕМАТИКИ. ЕГИПЕТ
Первыми, размечать прямые углы научились в древнем Египте. Первоначально
для разметки использовались прямая линия, два колышка и два одинаковых куска веревки. Но затем египетские математики подметили, что можно взять длинную веревку, и разделить ее на 12 равных частей. А потом просто выкладывать на земле треугольник со сторонами в 3, 4 и 5 частей веревки. Один из углов этого треугольника - прямой. Геометрия у египтян сводилась к вычислениям площадей прямоугольников, треугольников, трапеций, круга, а также формулам вычисления объемов некоторых тел. Надо сказать, что математика, которую египтяне использовали при строительстве пирамид, была простой и примитивной.
Слайд 4ИСТОРИЯ МАТЕМАТИКИ. ВАВИЛОН
Большой вклад в развитие математики внесли Азиатские учёные.
Там были
знакомы с основными математическими законами, открытыми к тому времени в Китае, и умели применять их на практике. Были известны Циркуль и угломер, используемые в строительстве и землемерном деле, и китайские способы построения с их помощью окружности и квадрата, вычисления длины гипотенузы прямоугольного треугольника. В математическом каноне о чжоу-би, т. е. «О шесте солнечных часов» дается приблизительное значение числа пи. Все эти познания применялись в измерении площадей, сыпучих тел и жидкостей, времени, а главное — в строительстве.
Слайд 5ИСТОРИЯ МАТЕМАТИКИ. АЗИЯ
Большой вклад в развитие математики внесли Азиатские учёные.
Там были
знакомы с основными математическими законами, открытыми к тому времени в Китае, и умели применять их на практике. Были известны Циркуль и угломер, используемые в строительстве и землемерном деле, и китайские способы построения с их помощью окружности и квадрата, вычисления длины гипотенузы прямоугольного треугольника. В математическом каноне о чжоу-би, т. е. «О шесте солнечных часов» дается приблизительное значение числа пи. Все эти познания применялись в измерении площадей, сыпучих тел и жидкостей, времени, а главное — в строительстве.
Слайд 6АРХИТЕКТУРА
Для проектирования здания, архитекторы используют геометрию для определения пространственной формы здания.
Начиная со времён пифагореизма (шестой век до нашей эры) для создания пространственных форм предполагалась гармония, а потому предполагалось проектирование зданий и их окружения согласно математическим, эстетическим и, иногда, религиозным принципам. Математику используют также для облицовки зданий с помощью математических объектов, таких как замощения, а также для достижения экологических целей, таких как минимизация скорости ветра около основания высотных зданий.
Слайд 7АРХИТЕКТУРА
Архитекторы используют математику по нескольким причинам, если даже оставить в стороне
необходимость использования математики в проектировании зданий. Во-первых, они используют геометрию, поскольку она определяет пространственные формы здания. Во-вторых, они используют математику для проектирования форм, считающихся прекрасными или гармоничными. Со времён пифагореизма с их религиозной философией чисел, архитекторы Древней Греции, Древнего Рима, исалмского мира и итальянского Ренессанса выбрали пропорции строительного окружения – зданий и их окружения – согласно эстетическим и религиозным принципам.
Слайд 8АРХИТЕКТОР ВИТРУВИЙ
Влиятельный древний римский архитектор Витрувий утверждал, что планирование здания, такого
как храм, зависит от двух качеств, пропорций и симметрии. Пропорции обеспечивают, чтобы каждая часть здания соотносилась гармонично с остальными частями. Симметрия в понимании Витрувия означает нечто более близкое к модульности, чем к зеркальной симметрии, так как это относится к сборке (модульных) частей в единое строение.
Слайд 9МАТЕМАТИКА И АРХИТЕКТУРА
Все сказанное убеждает нас в том, что архитектура и
математика, являясь соответствующими проявлениями человеческой культуры, на протяжении веков активно влияли друг на друга. Они давали друг другу новые идеи и стимулы, совместно ставили и решали задачи. По сути, каждую из этих дисциплин можно рассматривать существенным и необходимым дополнением другой.
Слайд 10Математика в строительстве
ЗАДАЧА №1
Строителю заказали покрасить помещение. Для этого ему нужна
краска, но тут возникает вопрос, сколько краски нужно купить, чтобы не купить чересчур много краски или купить мало краски и не доделать работу. Он знает, сколько краски расходуется на 1 квадратный метр (допустим, что на 1 квадратный метр понадобиться 2 литра). Строителю остается рассчитать площадь стен и потолка. Он знает, что высота одной стены 3 метра, а длина 4 метра. При помощи формулы (S = ab) строитель узнает, что площадь одной стены равна 12 метров в квадрате и узнает, что ему понадобиться 24 литра на одну стену. Те же вычисления он проводит с потолком и другими стенами и едет в магазин.
Задача №2
В строительстве очень часто возникает потребность в определении прямого угла, которую можно решить двумя способами. Первый состоит в использовании специального инструмента - угольника. Однако габариты этого инструмента накладывают ограничение на область применения этого метода. Второй метод можно использовать для определения перпендикулярности поверхностей любой протяженности... Он состоит в использовании следующего правила - соотношение катетов и гипотенузы в прямоугольном треугольнике соответствует числовому ряду 3-4-5. Следовательно, для проверки перпендикулярности поверхностей достаточно отметить на сопрягаемых участках расстояние в 3 (или 30) и 4 (или 40) метров и соединить их 5-ти (или 50-ти) метровой гипотенузой. История утверждает, что этот метод был известен еще строителям Древнего Египта. Однако современные инженеры и прорабы рассматривают этот способ, как частный случай общеизвестной теоремы Пифагора.
Слайд 11МАТЕМАТИКА – ЦАРИЦА НАУК
Следует, однако, предостеречь от другой крайности - элементов
«фетишизации» математики. Некоторые люди считают, что «Математика способна решить всё!». На самом деле - не всё и, - не всегда. Математика никогда не сможет, например, ответить на основные вопросы бытия, определить, что такое искусство, красота и - многое другое.
Математика очень эффективно решает любые строительные задачи, связанные с разметкой и обмером. В общем, не зря все-таки говорят, что математика - это царица наук. При грамотном применении решает почти любую задачу.
Слайд 12Вывод
Математика и практическая жизнедеятельность неотделимы.
В ходе исследования использовались различные методы и
приемы анализа учебной и научно-популярной литературы, ресурсов сети Интернет, практическая работа